La fabrication directe (DM) – également connue sous le nom de fabrication additive ou rapide – est un processus qui crée un objet solide en trois dimensions (3D) à partir d’un liquide ou d’une poudre. Ceci peut être accompli en frappant la substance avec un laser ou une autre forme de faisceau, tel qu’un faisceau d’électrons, ou en la dirigeant sous forme fondue à travers des buses extrêmement étroites. Les conceptions numérisées, telles que celles créées dans les programmes de conception assistée par ordinateur (CAO), sont introduites dans un ordinateur qui contrôle le processus et crée le produit final.
La fabrication directe peut être caractérisée de manière simpliste comme l’impression 3D. Le fonctionnement peut ressembler à celui d’une imprimante classique à jet d’encre, mais il fonctionne en trois dimensions. Comme pour l’impression traditionnelle, une fois que le dessin est entré dans l’ordinateur, le reste du processus est géré sans interaction humaine.
Les types de fabrication directe peuvent être divisés en deux catégories principales : ceux dans lesquels le matériau en fusion est déposé et ceux dans lesquels des couches de matériau sont sollicitées. Dans le premier cas, le matériau fondu – généralement un plastique – est extrudé à travers des buses, pas beaucoup plus larges qu’un cheveu humain. Les filaments sont déposés, une couche à la fois, selon le dessin CAO, avec une couche typique mesurant 0.005 pouces (0.0127 cm) d’épaisseur.
Dans le cas du matériau sur lequel on agit, une fine couche de poudre est déposée, généralement par un rouleau. Ensuite, une couche du dessin CAO est gravée sur la poudre avec un laser ou un autre faisceau d’énergie. Les particules de poudre sont fusionnées sous la forme du trajet du faisceau, créant une seule couche du dessin. Le processus est ensuite répété jusqu’à ce que l’article soit terminé.
Les articles de spécialité ou de fabrication limitée sont souvent les mieux adaptés à la fabrication directe, tels que les prototypes ou les pièces d’engins spatiaux ou d’avions militaires à géométrie inhabituelle. Dans la création d’articles destinés aux utilisateurs finaux, certaines entreprises travaillant avec des méthodes de DM affirment que le processus est compétitif par rapport aux techniques traditionnelles d’usinage et de moulage par injection. Lors du choix entre le DM et un autre processus de fabrication, le volume de fabrication, la complexité de la conception et la probabilité de changement doivent être pris en compte.
En raison des coûts prohibitifs des moules et des pièces usinées nécessaires à la fabrication traditionnelle, la fabrication directe peut être bien adaptée aux séries de production courtes ou incertaines. Il peut être utilisé pour d’autres produits une fois le cycle prévu terminé. Pour les conceptions très complexes, DM peut être en mesure de créer des articles en une seule pièce qui seraient difficiles, voire impossibles, à créer avec la plupart des autres méthodes de fabrication.